Estoy tratando de comprender el beneficio de los materiales de cambio de fase especializados frente al agua para absorber calor en una casa durante el día. Tengo entendido que la selección de materiales de cambio de fase cuyo punto de fusión está en el rango de la comodidad humana (~75 °F) tiene al menos un orden de magnitud más de capacidad de almacenamiento que el agua.
¿Qué características físicas del medio son relevantes para afirmaciones como esta? Si observo el calor latente de fusión de los diversos materiales, los números son del mismo orden de magnitud para el agua frente a los materiales de cambio de fase como Climsel, que se utiliza en los productos Swerod.
Si el cambio de fase ocurre a la temperatura de interés, entonces el sistema puede emitir mucho calor sin enfriarse mucho.
Por lo tanto, derretir hielo es una excelente manera de mantener algo a una temperatura de alrededor de 0 °C, y derretir parafina-18-carbonos es bueno si está tratando de mantener la temperatura alrededor de 20 °C. Con un punto de fusión de 28°C, el material emitirá 244 kJ por kg sin que cambie su temperatura . Si quisiera lograr el mismo efecto con agua, con una capacidad calorífica de 4,2 kJ/kg/K, tendría que comenzar con agua a alrededor de 80 °C y terminar con agua a 20 °C. Esa gran excursión de temperatura significaría que el sistema necesita un aislamiento sofisticado para evitar un (sobre)calentamiento rápido en el estado "totalmente cargado" del sistema.
La transición de fase almacena mucha energía sin cambiar la temperatura; eso hace que controlar la salida del dispositivo a medida que se agota el almacenamiento sea mucho más simple.
jeff axelrod
floris
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